NOVOSTI

Uporaba organskoga vrtnog komposta kao dodatka materijalu za filtriranje oborinskih voda

Uporaba organskoga vrtnog komposta kao dodatka materijalu za filtriranje oborinskih voda
S nametanjem projekata Water Sensitive Urban Design, Low Impact Development i Total Water Cycle Management (Urbanističko planiranje voda, Razvoj s malim utjecajem na okoliš i Upravljanje sveukupnim vodenim ciklusom) došlo je do povećanog interesa za uporabom filtracijskih sustava kao rješenjem za obradu i ponovnu uporabu oborinskih voda. Dobro projektirani sustavi za obradu vode mogu smanjiti rizike po okoliš vezane za infiltraciju oborinskih voda, uspješnim i djelotvornim uklanjanjem zagađujućih tvari. Tradicionalno su sustavi za infiltraciju oborinske vode, kao depresije i filtracijske jame, bili projektirani za postizanje hidrauličke učinkovitosti i koristili su relativno inertni materijal kao što je pijesak. Makar se inertni materijal dokazao učinkovitim u uklanjanju čestica iz oborinske vode, on nije tako učinkovit u uklanjanju otopljenih zagađivača. Učinkovito se uklanjanje može postići korištenjem reaktivnih materijala.

Filter-System-copy.jpg

Filtracijski materijal koji sadržava reaktivne dodatke potencijalno može povećati učinkovitost pri uklanjanju metala, bakterija, hranjivih tvari i ugljikohidrata iz oborinske vode osiguravajući fizičku filtraciju, kao i upijanje, taloženje i mikrobiološko vezivanje zagađivača. Reaktivni dodaci uključuju zeolit, glinu, perlit, željezo bez kemijske valencije, pepeo, piljevinu, organske materijale, vapnenac i druge jeftine materijale. Oni se mogu upotrijebiti kao djelomična zamjena za pijesak u tradicionalnim mjerama za obradu oborinske vode na osnovi filtracije.
Izvorno izdvojeni organski vrtni kompost vrsta je reaktivnoga materijala s fizikalnim i kemijskim svojstvima koja mogu uspješno potisnuti mnoge zagađivače obično sadržane u oborinskoj vodi. Organski vrtni kompost upotrijebljen kao dodatak filtracijskom materijalu povećava kemijske i biološke sposobnosti filtracijskog materijala u obradi oborinske vode. Ispravan udio i omjer dodataka organskoga komposta u projektiranju filtracijskog materijala može osigurati ekonomičan način za poboljšanje učinaka obrade u uređajima za obradu oborinske vode. Ta je tehnologija opisana kao filtracijski materijal s „dodatkom organskoga ugljika” ili organski filtracijski materijal.
Opće karakteristike komposta proizvedenoga iz vrtnoga organskog otpada određene su Australskim standardom AS 4454 za komposte, poboljšivače tla i malčeve (Australski standardi, 2003.). Kompost se proizvodi iz organskoga materijala koji je podvrgnut kontroliranoj aerobnoj i termofilnoj (top¬linskoj) biološkoj pretvorbi kako bi se postigla pasterizacija i zrenje kako je određeno Australskim standardom AS 4454. Pasterizacija se odnosi na toplinsku razgradnju patogena (zaraznih klica) i sjemena korova koje se može naći u tim organskim materijalima.

Studija
Tehnička studija provedena za Centre for Research and Organic Enterprises (Centar za istraživanja i organsku proizvodnju, CORE) od strane Tehnološkoga sveučilišta Sidney (UTS) istražila je potencijalnu uporabu određenih vrtnih organskih komposta za poboljšanje učinkovitosti filtracijskih materijala u sustavima za infiltraciju oborinskih voda. Studiju je financirao i podupirao NSW Odjel za zaštitu okoliša. Izvještaj sadržava UTS-ova laboratorijska i terenska istraživanja, rezultate prethodnih projekata obrade oborinskih voda te pregled nacionalne i međunarodne literature. Ova studija zaključuje da namjenska izrada organskih filtracijskih materijala može značajno unaprijediti kvalitetu oborinske vode i omogućiti oporabu oborinske vode.

Sažetak rezultata
Filtracijski materijal s dodatkom organskog ugljika može ukloniti čestice fizičkom filtracijom. Međutim, specifična je prednost toga materijala njegova sposobnost uspješnog uklanjanja značajnih količina u oborinskoj vodi otopljenih zagađivača kao što su:
• metali (npr. bakar, olovo, cink),
• bakterije (npr. fekalijske koli-bakterije)
• hranjiva (npr. dušik, fosfor),
• ugljikovodici (npr. nafta).
Proizvedeni organski filtracijski materijal odlikuje se svojom sposobnošću da trenutno reagira sa zagađujućim tvarima (tj. u 15–20 minuta) u usporedbi s drugim reaktivnim materijalima kojima je za to potrebno mnogo više vremena. To predstavlja prednost u slučajevima kada se zahtijeva brza obrada i filtracija.
Ovo istraživanje također pokazuje da zgrušavanje i ispiranje hranjivih tvari i organskog ugljika obično povezanih s organskom tvari, mogu biti učinkovito kontrolirani namjenski planiranom proizvodnjom organskoga filtracijskog materijala.

Ključni nalazi Studije
Organski filtracijski materijal:
• Reaktivni filtracijski materijal (npr. organski filtracijski materijal) potreban je za učinkovitu obradu otopljenih zagađivača. Ne-reaktivni filtracijski materijali poput pijeska učinkoviti su samo u slučaju čestičnih zagađivača.
• Pri uporabi određenih organskih vrtnih kompostnih proizvoda koji udovoljavaju smjernicama o kvaliteti (AS4454) i potiču iz „izvorno izdvojenih” sirovina, od ključne je važnosti imati povjerenje u njihov kapacitet kao dodatnoga materijala.
• Komponente upotrijebljene u proizvodnji organskih filtracijskih materijala moraju imati odgovarajuće karakteristike kako bi osigurale postizanje željenog rezultata obrade.
• Organski filtracijski materijal mora imati izmjenične uvjete protoka (tj. vlažne i suhe periode) kako bi djelovao uz maksimalnu učinkovitost. Anaerobni uvjeti koji se javljaju pri dugotrajnom neprekidnom protoku smanjuju propusnost filtracijskog materijala. Međutim, tijekom testiranja pri dugotrajnom neprekidnom protoku nije došlo do značajnih promjena fizikalnih svojstava (tj. raspadanja) filtracijskog materijala.
Uklanjanje zagađivača:
• Vrijeme zadržavanja/kontakta između proboja oborinske vode i filtracijskoga materijala ključni je faktor za određivanje vrsta procesa uklanjanja zagađivača. To je posebice važno za mikrobiološke i druge kinetički kontrolirane procese.
• Uklanjanje otopljenih metala sorpcijom na kompostu može biti relativno trenutačan proces. Učinkovita se obrada može postići u sloju filtracijskog materijala debljine 60 cm koji je izrađen za vrijeme zadržavanja od oko 30 minuta.
• Veličina čestica komponenti u organskom filtracijskom materijalu može utjecati na stupanj i brzinu kojom se zagađivači upijaju. Pokazala se razlika do 25% u sorpciji između kompostne podloge promjera 1 mm i tipičnoga parkovnog komposta (tj. čestice od 0,15 mm i 25 mm s prosječnom veličine čestice od 1 mm). Veličina čestica ne utječe na hidrauličku vodljivost.
• Otopljeni naftni ugljikovodici uspješno su uklonjeni vrtnim organskim kompostom.
• Vrtni organski kompost vrlo je učinkovit pri sorpciji teških metala (Cu, Pb, Zn) koji se obično nalaze u oborinskoj vodi.
Hranjive tvari i otopljeni organski ugljik:
• Razina dušika otpuštenoga iz vrtnoga organskog komposta slična je ili niža od one koju ispušta tlo.
• Sposobnost organskog komposta da ispire hranjive tvari i otopljeni organski ugljik mora se uzeti u obzir pri planiranju sustava za obradu vode. Ispiranje može biti pozitivno (npr. u primjenama s uzgojem vegetacije) ili negativno, ovisno o situaciji. U slučaju negativne situacije s ispiranjem, mogu se upotrijebiti drugi tipovi organskih sirovina i/ili dodavanje drugih pripravaka kako bi se kontrolirao taj učinak.
• Testa ispiranja pokazao je da vrtni organski kompost predstavlja čisti inicijalni izvor otopljenoga dušika, fosfora i organskog ugljika (tj. fulvinske i huminske kiseline). No, u uvjetima neprekidnoga protoka, brzina ispiranja brzo je pala i poprimila stabilne vrijednosti.
• Terenski su podaci ukazali na neto vrijednosti uklonjenoga ukupnoga dušika i ukupnoga fosfora.
Tehnološki potencijal
Filtracijski materijal s dodatkom organskog ugljika uklanja otopljene zagađivače i može ukloniti čestice fizičkom filtracijom poput pješčanih filtara. U liniji obrade, filtracijski je materijal vrlo učinkovit u uklanjanju otopljenih zagađivača na poziciji grubog separatora zagađivača (Gross Pollutant Trap) ili na zaustavnim, vegetacijskim ili ne-vegetacijskim elementima. Naprave za kvalitetnu obradu oborinske vode koje bi mogle koristiti organski filtracijski materijal obuhvaćaju:
• Infiltracijske naprave
• Pješčane filtre
• Zatravljene udoline
• Porozne pločnike
• Bio-retencijske elemente
• Kompostne navlake, filtarske bale i kompostne prekrivače.

Zaključak
Rezultati studije ukazuju da projektirani organski filtracijski materijali mogu uspješno uklanjati značajne količine zagađivača iz oborinske vode što omogućuje njezino potencijalno sakupljanje i oporabu. Projektirani organski filtracijski materijal podvrgnut kontroli kvalitete jest materijal stabilan u okolišu, koji pruža nekoliko ključnih prednosti, što uključuje vrlo kratko vrijeme obrade i ekonomično uklanjanje otopljenih zagađivača.

Reference i navodi
McLaughlan, R., (2007), ‘Using composted garden organics as an amendment for stormwater treatment media filters’ (Uporaba vrtnoga organskog komposta kao dodatka filtracijskim materijalima za obradu oborinske vode), neobjavljeni izvještaj za Centre for Organic & Resource Enterprises (CORE) Tehnološkog sveučilišta Sydney, Australia.
swale-2-(1).jpg




Objavljeno: 25.10.2011.

Vrh stranice